JP5738965B2 - 改良された端子を有する電気コネクタ - Google Patents

Description

関連出願
本出願は、２０１２年１１月８日に出願された中国特許出願第２０１２２０５８７４４３．１号に対する優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、電気コネクタに関し、特に改良された可撓性構造を有する端子を有する電気コネクタに関する。

電子モジュール（例えば、カメラモジュール、チップモジュールなど）を装着するための既存の電気コネクタは、電子モジュールとの電気的接続のために複数の端子を備え、端子は、電子モジュールとの安定した電気的接続を維持するように良好な可撓性を有することが通常必要とされる。図１２に示されるように、既存の端子２ｂの図示された構造は、水平に延在するはんだ付け部２２ｂと、はんだ付け部２２ｂの尾端から垂直かつ下方に曲がって延在する固定部２３ｂと、固定部２３ｂの尾端から斜めかつ上方に曲がって延在する屈曲接触部２１ｂとを備え、段階的に右方向に曲がって延在する円弧転移セクションが、接触部２１ｂと固定部２３ｂとの間に接続され、図１３を参照すると、電子モジュールが電気コネクタの受容空間に好適に収容されるとき、端子２ｂは、電子モジュールの圧力を受け、したがってそれが作動位置Ｐ２に押し付けられることなくとどまる元の位置Ｐ１から下方に移動する。このとき、弾性復元力の作用の下で、端子２ｂの接触部２１ｂは、端子２ｂと電子モジュールとの間の電気接触が確実に維持されることを確認するように、電子モジュールに弾性接触力を加える。このとき、端子２ｂの固定部２３ｂの下端が、変形によって生じた横方向オフセットｄ１を外方に発生させ、横方向オフセットｄ１が大き過ぎる場合、端子２ｂおよび電気コネクタのケージは、接触させられ、信号伝送中にエラーを生じる可能性がある。電子モジュールが切り離された後、端子２ｂの接触部２１ｂは、上方に戻って屈曲するが、端子２ｂは、元の位置Ｐ２で押し付けられるときにいくらかの降伏量（すなわち、非弾性変形の量）を経験する。したがって、端子２ｂは、元の位置Ｐ１より低い別の位置に戻って屈曲することのみができる。電子モジュールが複数回、差し込まれ、引き抜かれるとき、端子２ｂの収量が蓄積され、接触力が減少し、電子モジュールとの安定した電気的接続を維持するのに不利である。したがって、電気コネクタの端子の構造に対する改良は、端子の降伏量および横方向オフセットを低減することが理解され、したがって端子の弾性接触力を改良するであろう。

理解できるように、導電材料で形成され得る端子は、垂直方向に沿って延在し、かつ端子を固着するための複数の突起を備える固定部を含む。端子は、固定部の上端から延在するはんだ付け部を含む。端子は、固定部の下端から延在する第１の側を有し、次いでフック形状を形成するように第１の側とは反対側の第２の側へ曲がって延在する円弧曲げ部と、円弧曲げ部の尾端から第２の側に斜めかつ上方に延在する接触部とをさらに含む。

端子の実施形態はある特徴を含むことができる。固定部は、仮想平面が第１の側に面する固定部の第１の表面によって画定され、円弧曲げ部の一方の部分が仮想平面の第１の側に位置し、他方の部分が仮想平面の第２の側に位置する、より広い幅の平面を有する２つの第１の表面と、より狭い幅の平面を有する２つの第２の表面とを含んでもよい。加えて、突起はそれぞれ、第２の表面に垂直な方向に沿って固定部の２つの第２の表面から外方に延在することができる。一実施形態では、第１の側の表面に面する円弧曲げ部の表面が滑らかな曲面であり、１８０°より小さく９０°より大きい回転角度が滑らかな曲面と第１の側に面する固定部の１つの第１の表面との間に形成される。端子のはんだ付け部は、固定部の上端から固定部の第１の側に向かって水平に曲がって延在することができる。端子のはんだ付け部は、固定部の上端から下方に曲がって延在する接続セクションと、接続セクションの下端から水平に延在するはんだ付けセクションとを備えることができる。端子は、金属シートを一体型に押し抜いて曲がることによって製造されることが可能であり、接触突起が接触部の尾端で提供されることが可能である。

電気コネクタが開示され、筐体と、筐体に固着される複数の端子と、筐体の周縁に固着されるケージとを含み、受容チャンバが、対応して電子モジュールを受容するように筐体の中央に提供され、これらの端子は上述に従う端子であり、端子のはんだ付け部はケージから外方に延在し、端子の接触部は受容チャンバの中に内方に延在する。ケージは、上部ケージおよび下部ケージを備えてもよく、上部ケージは、開口部を形成するように配列される４つの側壁と、側壁のうちの少なくとも１つに配列される第１の遮蔽構造とを含み、第１の遮蔽構造は少なくとも、第１の水平な延在部および第１の垂直な延在部を有し、かつはんだ付け部を遮蔽するように端子のはんだ付け部の上部を覆う。上部ケージの１つの側壁の上縁が、最初に第２の水平な延在部を形成するように水平に外方に延在し、次いで第２の垂直な延在部を形成するように第２の水平な延在部の外縁から垂直に下方に延在することができ、第２の垂直な延在部が、筐体と接触され、かつ維持され、第２の垂直な延在部の下縁が、第１の水平な延在部および第１の垂直な延在部を形成するようにさらに延在する。複数の接地脚部が、第１の垂直な延在部の底縁から下方に延在することができる。

電気コネクタの一実施形態を示す斜視図である。 図１に図示される電気コネクタを示す別の斜視図である。 電気コネクタの一実施形態の上面図である。 図３の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 電気コネクタの一実施形態を示す分解斜視図である。 図５に図示される実施形態のさらなる分解斜視図である。 図５に図示される実施形態のまたさらなる分解斜視図である。 端子の一実施形態を示す斜視図である。 図８に図示される端子の側面図である。 端子の一実施形態を示す斜視図である。 図１０に図示される端子の側面図である。 先行技術の端子の側面図である。 電子モジュールが差し込まれていないときにＰ１が元の状態を示し、電子モジュールが差し込まれた後にＰ２が屈曲された状態を示し、かつｄ１が横方向オフセットを示す、２つの異なる状態の下での図１２に図示される端子の概略図である。

以下では、添付図面を参照しながら実施形態が詳細に説明される。理解できるように、本開示は、端子の弾性を改良し、端子の塑性変形および横方向オフセットの量を低減し、かつ端子の弾性接触力を向上させることができる電気コネクタおよびその端子を提供する技術的問題に対処する。これは、電子モジュールとの安定した電気的接続を確実にするのに役立つことができる。固定部と接触部との間で最初に第１の側に向かって曲がって延在し、次いで第２の側に向かって曲がって延在する円弧曲げ部を提供することによって、電気コネクタおよびその端子は、端子の降伏量および横方向オフセットを大幅に低減し、かつ電子モジュールとの安定した電気的接続を確実にするように、電子モジュールに対して弾性接触力を向上させることができる。

図１〜図７を参照すると、本発明の好ましい実施形態の電気コネクタは、筐体１と、筐体１に固着される複数の端子２と、互いに整合され、かつ筐体１の周縁に固着される上部ケージ３および下部ケージ４（いくつかの実施形態では、上部ケージ３および下部ケージ４が１つのケージとして組み合わせられ得る）とを備える。実際に適用する間、電気コネクタは、回路基板（図示せず）にはんだ付けされることが可能であり、電子モジュール（図示せず）と接続されることが可能である。

図６および７を参照すると、筐体１は、絶縁材料の成形によって製造され、かつ底壁１１と、底壁１１から上方に延在する４つの側壁１２とを備える。底壁１１および４つの側壁１２は共に、対応して電子モジュールを受容するように筐体１の中央に受容チャンバ５（図参照１）を形成する。筐体１は、２つの対向する側壁１２の上に複数の上部カードスロット１３を含み、開口部１４が側壁１２の上に提供される。底壁１１の４つの角部がそれぞれカードスロット１５と共に配列される。筐体１はまた、底壁１１上にいくつかの端子スロット１６と、その上にカードスロット１３を備えるこれらの２つの側壁１２とを配列する。

図４、図８、および図９を参照すると、これらの端子２は、金属シートを形成および成形することによって製造され、それに対応して筐体１の端子スロット１６の中に綴じられる。端子２のそれぞれは、垂直な方向に沿って延在し、かつ端子２を筐体１に固着するように図の平面に垂直な方向に複数の突起２３３を備える固定部２３と、固定部２３の上端から第１の側（図９の左側）に水平に延在し、尾端が回路基板（図示せず）にはんだ付けされ得るはんだ付け部２２と、固定部２３の下端から第１の側に曲がって延在し、次いで第１の側とは反対側の第２の側（図９の右側）へ曲がって延在し、フック形状の外観を形成する円弧曲げ部２４と、円弧曲げ部２４の尾端から第２の側に斜めかつ上方に延在する接触部２１とを備える。固定部２３は、より広い幅の平面を有する２つの第１の表面２３１と、より狭い幅の平面を有する２つの第２の表面２３２（これらの２つの第１の表面を接続する）とを備えることに留意すべきである。好ましい実施形態では、固定部２３上の突起２３３はそれぞれ、第２の表面２３２に垂直な方向に沿って固定部２３の２つの第２の表面２３２から延在し、端子２を筐体１の２つの側壁１２に固着することができる。別の実施形態（図示せず）の突起もまた、固定部２３の第１の表面２３２から第１の表面２３２に垂直な方向に沿って延在することができることに留意すべきである。理解できるように、第１の側と左側との間および第２の側と右側との間の開示される関係は、単に例示にすぎず、図９に関して端子２の説明を容易にするために使用されるが、限定されるものではない。

図９に示されるように、円弧曲げ部２４の形状をより具体的に説明するために、仮想平面２３４が、固定部２３の第１の側に面する第１の表面２３１によって画定される。仮想平面２３４は、第１の表面２３１から垂直に下方に延在する細長い線として図９に実証される。円弧曲げ部２４は、仮想平面２３４によって示され、円弧曲げ部２４は、最初に固定部２３の左側に向かって延在し、次いで固定部２３のの右側に向かって湾曲して延在する。したがって、円弧曲げ部２４の一部分が、仮想平面２３４の第１の側（図９の左側）に位置し、他の部分が、仮想平面２３４の第２の側（図９の右側）に位置する。第１の側の表面に面する円弧曲げ部２４の表面が、滑らかな曲面２４１であり、１８０°より小さく９０°より大きい回転角度（例えば、１７５°〜１２０°、図示されるような１６０°）が、滑らかな曲面２４１と第１の側に面する固定部２３の第１の表面２３１との間に形成される。滑らかな曲面２４１の最左縁の位置（即ち、円弧曲げ部２４が左方向に延在することから右方向に延在することに変更する分岐点）は、固定部２３の仮想平面２３４の第１の側に位置し、設定された距離ｄによって仮想平面２３４から偏位する。

好ましくは、凸形状を有する接触突起２１１が、接触部２１の尾端で提供され、稼働中、接触突起２１１は、端子２と電子モジュールとの間の接続を向上させることができる。理解できるように、接触部２１は、受容チャンバ５の中に斜めかつ上方に延在し、可撓的に係合されるように構成される。はんだ付け部２２は、上部ケージ３の外側に水平に延在する。固定部２３の突起２３３は、それに対応して筐体１の端子スロット１６の中に挿入され、固着されることが可能である。

図１０および図１１を参照すると、別の実施形態では、端子２ａは、上記の端子２の構造に類似する、固定部２３ａと、円弧曲げ部２４ａと、接触部２１ａとを含み、端子２ａのそれぞれが、はんだ付け平面の高さを可撓的に調節するように、適切にはんだ付け部２２ａの構造を具体的に修正する。はんだ付け部２２ａは、固定部２３ａの上端から延在し、かつ下方に曲がる接続セクション２２１ａと、接続セクション２２１ａの下端から水平に延在するはんだ付けセクション２２２ａとを備える。はんだ付けセクション２２２ａは、回路基板（図示せず）上にはんだ付けされることが可能である。はんだ付け部２２ａのこのような構造は、接続セクション２２１ａの高さｈを変更することによって、および同様に、受容チャンバ５が調節され得る外側に延在するはんだ付けセクション２２２ａの長さを変更することにより、はんだ付け部２２ａのサイズを変更することによってはんだ付け平面（即ち、はんだ付けセクション２２２ａの底面）の高さを可撓的に調節することができる。

図４および図６を共に参照すると、上部ケージ３は、金属シートを一体型の打ち抜きおよび座屈によって製造され、筐体１の上部周縁に装着される。上部ケージ３は、開口部を形成するように４つの側壁を備え、開口部は正方形の形状を有する。具体的には、上部ケージ３は、第１の側壁３１と、第１の側壁３１の両側からそれぞれ延在する２つの第２の側壁３２と、これらの２つの第２の側壁３２の尾端から反対側に延在し、かつ全体として組み合わされる第３の側壁３３とを備える。接続間隙３３１が第３の側壁３３上に形成される。そこで、２つの対向する第２の側壁３２はそれぞれ、第１の遮蔽構造３４を備える。第１の遮蔽構造３４は、第１の遮蔽構造３４が位置を示す側壁３２の上部から外方に延在する第２の水平な延在部３４３と、第２の水平な延在部３４３の尾端から下方に延在する第２の垂直な延在部３４４と、第２の垂直な延在部３４４の尾端からさらに外方に延在する第１の水平な延在部３４１と、第１の水平な延在部３４１の尾端からさらに下方に延在する第１の垂直な延在部３４２と、第１の垂直な延在部３４２の尾端から突き出る複数の接地脚部３４５とを備える。第１の水平な延在部３４１および第１の垂直な延在部３４２は、はんだ付け部２２から漏洩される電磁放射を遮蔽するように端子２のはんだ付け部２２の上部を覆う。これらの接地脚部３４５は、それに対応して回路基板（図示せず）の接地線にはんだ付けされることが可能であり、その結果、端子２のはんだ付け部２２をより良く遮蔽するように、第１の遮蔽構造３４が接地されることの良い効果を得ることができる。具体的には、好ましい実施形態では、第２の垂直な延在部３４４は、筐体１の側壁１２の外表面に密着し、したがってこのような構造が空間をさらに節約することができるが、他の実施形態（図示せず）では、第２の水平な延在部３４３および第２の垂直な延在部３４４が省略されることが可能であり、その結果、第１の水平な延在部３４１は、第１の遮蔽構造が位置を示す側壁３２の上端から直接延在し、筐体１に面する第１の垂直な延在部３４２の側壁１２は、外側に延在する端子２のはんだ付け部２２の寸法を超える十分な距離を保つように作製される。相対的に、このような構造は、電気コネクタ全体が大きな空間を占めるようにする。

上部ケージ３は、受容チャンバ５の中に下方かつ斜めに延在する４つの側壁すべてに複数の弾性シート３５を備える。これらの弾性シート３５は、それに対応して受容チャンバ５内の電子モジュールに留められる。上部ケージ３は、第１の側壁３１の中央部で２つの外方に延在する接地脚部３６と、第３の側壁３３の中央部で２つの外方に延在する接地脚部３６とを備える。上部ケージ３はまた、これらの２つの側壁３２の上部からそれぞれ下方に曲がって延在する２つの固着セクション３７を備える。これらの２つの固着セクション３７は、それに対応して筐体１上のカードスロット１３の中に挿入されることが可能であるが、上部ケージ３は筐体１上に固着される。上部ケージ３はまた、第３の側壁３３の中央で外方に突き出た突出部３８で形成されることが可能であり、突出部３８は、受容チャンバ５と連通している位置決めチャンバ６を形成するように、筐体１の側壁１２の開口部１４に対応し、その結果、電子モジュール上の位置決め機構がそれに対応して整合され、接続されることが可能である。

下部ケージ４はまた、金属シートを形成および成形することによって製造されることが可能であり、筐体１の下部周縁に装着される。下部ケージ４は、上部ケージ３と協働することができ、したがってその中に筐体１を収容し、かつ上部に開口部を有する遮蔽された空間（図示せず）を形成することができる。下部ケージ４は、底壁４１と、底壁４１の４つの側から垂直かつ上方に延在する４つの側壁４２と、それらを筐体１の中に挿入するために底壁４１の４つの角部から垂直かつ上方に延在する４つの固着セクション４３と、２つの対向する側壁４２の上部からそれぞれ外方に延在する４つの接地脚部４４とを備える。

発明の電気コネクタの組み立てプロセスは、端子２を形成することと、筐体１の下から筐体１の端子スロット１６の中に端子２を挿入することと、次に筐体１の上部周縁に上部ケージ３を据え付けることと、次いで筐体１の下部周縁に下部ケージ４を据え付けることとをおおよそ備える。

本発明の電気コネクタおよびその端子は、最初に第１の側に向かって曲がって延在し、次いで端子２、２ａの固定部２３、２３ａと接触部２１、２１ａとの間の第２の側に向かって曲がって延在する円弧曲げ部２４、２４ａをさらに提供し、得られた性能と先行技術の端子の性能との比較結果が以下の表に見出すことができる。

先行技術の端子２ｂと比較して、本明細書に図示される端子２、２ａは、端子２、２ａの降伏量を大幅に低減することができ、端子２、２ａの外方変形によって生じた横方向オフセットを低減することができ、かつ電子モジュールとの安定した電気的接続を確実にするように、電子モジュールに対して接触力をさらに向上させることができることが上記の表から分かる。

上記の内容物は、本発明を限定するために使用される実施形態ではなく単に本発明の好ましい実施形態にすぎず、本発明の主要原理および趣旨に基づき当業者によって様々な修正および変更が容易になされることができ、したがって本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲の保護の範囲によってのみ定義される。

Claims (8)

1. 端子であって、
   垂直方向に沿って延在し、かつ該端子を筐体に固定するように構成される複数の突起を含む、固定部と、
   該固定部の上端から第１の側に延在する、はんだ付け部と、
   円弧曲げ部であって、前記固定部の下端に位置決めされ、前記第１の側に向かって延在し、次いで湾曲を周って該第１の側とは反対側の第２の側へと延在し、かつフック形状を有する、円弧曲げ部と、
   該円弧曲げ部から斜めかつ上方に延在する接触部と、を備え、
   前記固定部は、平面を有する２つの第１の表面と、該第１の表面の平面よりも狭い幅の平面を有する２つの第２の表面とを備え、仮想平面が前記第１の側に面する固定部の第１の表面によって画定され、前記円弧曲げ部の一部分が仮想平面の第１の側に位置し、他の部分が仮想平面の第２の側に位置する、端子。
2. 前記突起はそれぞれ、前記第２の表面に垂直な方向に沿って前記固定部の２つの第２の表面から外方に延在する、請求項１に記載の端子。
3. 前記第１の側の表面に面する前記円弧曲げ部の表面が曲面であり、前記端子は、９０度〜１８０度の角度が前記曲面と前記第１の側に面する前記固定部の１つの第１の表面との間に形成されるように構成される、請求項２に記載の端子。
4. 前記端子のはんだ付け部は、前記固定部の上端から前記固定部の第１の側に向かって水平に延在する、請求項１に記載の端子。
5. 前記端子のはんだ付け部は、前記固定部の上端から下方に延在するように湾曲される接続セクションと、前記接続セクションから水平に延在するはんだ付けセクションとを含む、請求項１に記載の端子。
6. 電気コネクタであって、
   筐体と、
   請求項１に記載の複数の端子であって、前記筐体によって固定される、端子と、
   前記筐体の周縁に固着されるケージと、を備え、受容チャンバが、対応して電子モジュールを受容するように前記筐体の中央に提供され、前記端子のはんだ付け部が、前記ケージから外方に延在し、前記端子の接触部が、前記受容チャンバの中に内方に延在する、電気コネクタ。
7. 前記ケージが、上部ケージおよび下部ケージを備え、前記上部ケージが、開口部を形成するように配列される４つの側壁と、側壁のうちの少なくとも１つに配列される第１の遮蔽構造とを備え、第１の遮蔽構造が少なくとも、第１の水平な延在部および第１の垂直な延在部を有し、かつ前記はんだ付け部を遮蔽するように前記端子のはんだ付け部の上部を覆う、請求項６に記載の電気コネクタ。
8. 前記上部ケージの１つの側壁の上縁が、最初に第２の水平な延在部を形成するように水平に外方に延在し、次いで第２の垂直な延在部を形成するように前記第２の水平な延在部の外縁から垂直に下方に延在し、前記第２の垂直な延在部が、前記筐体と接触され、かつ維持され、前記第２の垂直な延在部の下縁が、前記第１の水平な延在部および前記第１の垂直な延在部を形成するようにさらに延在し、複数の接地脚部が、前記第１の垂直な延在部の底縁で下方に提供される、請求項７に記載の電気コネクタ。

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